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获得大量新发现
2008年7月3日，美国发布了信使号2008年1月第1次飞掠水星所得观测数据的分析结果，揭开了天文学界多个长期探索的谜题，为证明这颗行星上平坦的平原是由远古火山活动形成，并不是太空岩石撞击的产物的说法提供了证据。照片显示，水星部分平滑岩石中央有火山口，证明平滑岩石是由熔岩喷出造成。
2008年10月29日美航宇局公布了信使号探测器10月6日第2次飞越水星的观测结果，水星上很多人类以前从未观测到的表面得以露出真容，并获得了有关水星大气层和磁场的新数据。飞越期间，信使号共拍摄了1287幅水星表面照片，对水星表面此前未被观测面积的约30％进行了观测，面积超过了南美洲的陆地总面积。加上2008年1月14日第1次飞越水星以及水手10号拍摄的水星数据，人类探测器对于水星的观测覆盖面积已达到这颗行星表面积的约95％。
信使号的观测还表明，水星地表除了平原，还存在褶皱、断层等其他多种地形。水星质量的60％都来源于铁，但这次观测却发现，水星表面矿物中铁的分布却相对较稀少，而且其地壳和地幔中很可能也是这种情形，而高密度的水星表明其核心含铁量很高。这一点可能与太阳系内的其他行星不同，造成这一现象的原因还有待信使号的进一步探索。
信使号发回的一组水星表面照片让不少天文学家大吃一惊：水星上存在一种特殊的地形，此前从未在太阳系行星照片上出现过：一处约800米高的高地周围有上百条向外辐射的裂纹，从空中看去如同一只张牙舞爪的百足蜘蛛。研究人员遂将这种地形命名为“蜘蛛”地形。研究人员认为，这是水星不断收缩、老化的标志。水星萎缩的速度大大快于人们的预期。水星是太阳系距离太阳最近、体积最小的行星，直径约4828千米，科学家指它自形成以来，直径已缩短了约4.8千米。信使号传送回来的照片显示，水星表面上出现许多悬崖和断层。科学家估计，铁矿占水星体积的60％，由于固体铁的密度较液态铁为高，当水星的矿物冷却时，它就会向内收缩，令地壳向内皱起来，以致表面出现断层。
科学家假设水星含铁高的核心冷却会导致出现收缩，但来自信使号的图像表明，悬崖断层表明水星地壳出现了严重的缩水。有些弹坑被悬崖拦成了两截。信使号发现的这类断层比水手10号发现的多，这表明水星收缩的程度至少比科学家先前期望的严重1／3。按理说，当炽热的稠密核心冷却和凝固时，行星核心会出现收缩，形成一个更加坚固的核心。虽然水星直径大约只减小了1／1000，但这也是很大的收缩。信使号2011年进入水星轨道，将更近地察看这些悬崖，看它们收缩程度到底如何，是持续渐进性还是突发性的收缩。要发生这类收缩，水星得有一个溶化的流体核心，且随着时间进行冷却和收缩。30年来，科学家一直想知道水星是否具有流动的核心。2007年，科学家从信使号获得的雷达信号表明水星旋转速度有稍微的变化，这意味着水星核心部分是液体的。而今信使号获得的悬崖图像和磁场图表明水星具有类似地球的结构。
飞越水星时信使号还调查了其磁场和磁气圈，结果表明，像地球一样，水星也有较大的两极磁场。然而水星磁场没有地球磁场强大。水星磁场是地球磁场的小版本。由于磁场不强，因此水星离太阳较近。太阳风推动水星面向太阳一边的磁气圈更加靠近水星表面，而背离太阳一边的磁气圈则被大大地拉长了。事实上，太阳风有时会非常接近水星表面，甚至会时不时撞击水星表面。当太阳风撞击水星表面将粒子弹射到水星磁气圈时，信使号就能探测到穿越水星磁气圈的这种离子化原子。事实上。它发现水星周围有硅、纳、硫和水离子。太阳风的这种撞击还改变水星表面的化学特性。此过程叫“太空风化”。这种水星表面的风化变化可帮助科学家确定哪些是新的，哪些是古老的。
信使号上的其他仪器发现水星的磁场和太阳风间存在强烈的相互作用，这种情况引起的超动力能交换，大约相当于地球上的100座中型发电站输出的能量。信使号项目的科学家说：“这绝对是一个让你大吃一惊的观察结果。我们没料到它们之间的相互作用会如此强烈。”
信使号绕水星飞行的轨道是个大椭圆轨道，即距离水星表面的最近距离为200千米，最远距离达15193千米，倾角为80°轨道最低点位于水星北纬60°的上空。北半球上空的低高度轨道使信使号可以对水星地质和巨型卡路里撞击盆地(水星上最大的已知表面特征)的成分进行详细的研究。为了进入预定的水星轨道，它要消耗较多推进剂，用推进器把飞行速度降低到1.6千米／秒。
到达初始轨道后，太阳引力及其光压等摄动力会缓慢地改变探测器的轨道。尽管这些摄动力对信使号12小时的轨道周期影响很小，但仍能增大探测器的近水星点高度、轨道倾角和信使号最低点下方表面投影点的纬度。如不加以纠正，不利于某些科学任务的完成。
因此，为了使其轨道的近水星点高度保持在500千米以下，在每个水星年(88天)中，信使号都要进行2次轨道维持：第1次是通过在距水星最近处使探测器加速来把轨道周期增加到12小时15分钟。飞行2 5圈后在距水星最远处进行第2次机动，使探测器减速，以恰好使轨道周期调整回12小时，并使最低高度变回200千米。这些机动只能在水星挨近当初探测器进人水星轨道时它在其运行轨道上所处的位置之时进行，而这样的时机一年中只有几天。
信使号结束对水星的探测任务后，最终将与水星表面相撞而殒灭。
欧日也要探水星
2008年1月18日，欧洲空间局与阿斯特留姆公司签订了价值10亿美元“贝皮·科伦布”(以20世纪意大利天文学家朱塞佩‘科伦布的名字命名，其绰号叫“贝皮”，曾完成很多有关水星的先驱性研究)水星探测器制造合同，计划于2013年8月从法属圭亚那库鲁发射场用俄罗斯联盟／弗雷盖特2.1b火箭发射，飞行6年(约70亿千米)后于2019年进入绕水星轨道，展开为期一年的水星探测活动，研究水星表面特征、内部结构和磁场状态等，任务总耗资高达6.65亿欧元，包括发射和2020年前的运行费用。
“贝皮科伦布”探测器是继美国信使号探测器之后的第2个水星探测器。欧洲空间局称，它将是迄今为止欧洲最复杂的科学任务之一，将是欧空局首次尝试向太空中“非常热”的区域发射探测器，这次探测也将成为对水星展开的最全面细致的探测之一，揭示这颗行星的奥秘：它的构成和太阳对它的影响等。
早在2000年9月中旬，欧洲空间局下属的空间科学顾问委员会就在法国巴黎召开会议，对今后10多年该局的行星探索和空间科学任务方案提出了建议，包括发射水星轨道器和着陆器及参与哈勃空间望远镜后续计划等。
“贝皮科伦布”探测器将对水星进行全面的综合研究，包括拍摄水星的全球图 像和在其极区不见阳光的陨石坑内寻找冰。它将回答的主要问题包括：水星的密度为什么高得出奇?它的磁场源于何处?从水手10号拍到的图像看，水星曾遭受到猛烈撞击。那么这种撞击对其有何影响?水星的地质活动活跃吗?离太阳很近对其表面、其稀薄的大气层和其周围很小的“磁泡”(即磁层)有何影响?
它将完成五大任务：①使用其携带的高科技设备完成对水星最全面、清晰度最高的覆盖；②拍摄首批热成像照片，确定水星表面成分，生成整体温度图；◎提供水星表面特征的第一幅整体三维图；④对水星引力环境进行有史以来最全面的数字测量，其结果将有助于验证爱因斯坦的多条理论(如经典的牛顿力学理论无法充分描述水星轨道在太阳引力下的运行方式)；⑤首次进行双点研究，两个轨道器同时在两个地区对水星环境展开研究。
“贝皮·科伦布”由欧洲“水星行星轨道器”(MPO，主探测器)、日本“水星磁层轨道器”(MMO，次探测器)和一个运输模块组成，其最大高度约5米，质量约3吨，其中一半重量为推进剂。
此项目由欧洲空间局牵头。欧洲空间局提供的“水星行星轨道器”携带11台仪器，用于研究水星表面和内部成分；日本宇宙航空研究开发机构提供的“水星磁层轨道器”携带5台仪器，用于研究水星周围的磁层。它们最终完成对水星迄今为止最广泛和最详尽的研究
欧洲空间局负责研制的“水星转移模块”(MTM)将提供飞往水星所需的电推进和化学推进。这3个模块在发射和巡航阶段将组装在一起，构成一个探测器组合体。
抵近水星时，“水星转移模块”将分离出去，余下的2个轨道器的组合体将利用常规火箭发动机和所谓的“弱稳定性边界捕获技术”进入围绕水星的极轨道。到达“水星磁层轨道器”的轨道时，“水星行星轨道器”将实施分离，并采用化学推进手段下降到其工作轨道所在的高度。轨道观测将持续至少一个地球年。
另外，“贝皮科伦布”上的表面单元将在水星一极的极区附近温度较为温和的地方着陆，所带仪器包括相机、地震仪、化学元素探测器及用于评定水星“土壤”的温度、热容量、密度和硬度的一个组件。它将在那里至少工作一周以上。而2个轨道器的工作寿命大约为12个月。
由于太阳引力的作用，飞往水星并把探测器放人绕水星运行的稳定轨道是很难的。“贝皮·科伦布”将以一种新颖的方式飞往那里。在巡航飞行阶段，该探测器将在利用太阳能电推进装置提供的推力的同时，巧妙地利用月球、地球、金星和水星本身的引力。低推力空间推进与引力借力的这种新颖组合已得到欧洲空间局斯玛特-1月球探测卫星的验证。
水星表面的温度可高达470摄氏度，它不仅会反射太阳辐射，还会放出热红外辐射。由于“贝皮-科伦布”距离水星轨道更近，与太阳更亲近，工程师将面临一系列重大技术挑战。其中，最大的技术挑战是高温环境，它将受到太阳的直接炙烤，每平米会承受1.4万瓦热量的侵袭，在这种条件下，探测器的部分表面将升至350摄氏度左右。为此，“贝皮·科伦布”上有新设计的多层隔热毡，其最外层可能由陶瓷纤维制成，以对探测器进行隔热。另外，探测器上还配备了高效率散热器，散热器的设计使其对水星表面的热红外辐射不太敏感，以便让科学仪器和电子设备能在正常温度下工作。
但是，“贝皮·科伦布”上的一些零件仍无处可藏。比如，太阳能电池板的温度必须保持在250摄氏度以下，因为这是太阳能电池板及其电子设备所能承受的最大热量限度。所以，必须引入创新手段，让太阳能电池板由60％的镜片和40％的特殊电池组成，温度超过250摄氏度时也能供电，其中镜片用于反射热量。另外，还将倾斜太阳能电池板，使太阳光不能对它进行垂直照射。
当然，不管是欧洲的“水星行星轨道器”，还是日本的“水星磁层轨道器”，它们要成功对水星进行探测研究都不会是一朝一夕的事。因为这两个探测器抵达水星起码也是2018年至2020年之间的事了。
2008年7月3日，美国发布了信使号2008年1月第1次飞掠水星所得观测数据的分析结果，揭开了天文学界多个长期探索的谜题，为证明这颗行星上平坦的平原是由远古火山活动形成，并不是太空岩石撞击的产物的说法提供了证据。照片显示，水星部分平滑岩石中央有火山口，证明平滑岩石是由熔岩喷出造成。
2008年10月29日美航宇局公布了信使号探测器10月6日第2次飞越水星的观测结果，水星上很多人类以前从未观测到的表面得以露出真容，并获得了有关水星大气层和磁场的新数据。飞越期间，信使号共拍摄了1287幅水星表面照片，对水星表面此前未被观测面积的约30％进行了观测，面积超过了南美洲的陆地总面积。加上2008年1月14日第1次飞越水星以及水手10号拍摄的水星数据，人类探测器对于水星的观测覆盖面积已达到这颗行星表面积的约95％。
信使号的观测还表明，水星地表除了平原，还存在褶皱、断层等其他多种地形。水星质量的60％都来源于铁，但这次观测却发现，水星表面矿物中铁的分布却相对较稀少，而且其地壳和地幔中很可能也是这种情形，而高密度的水星表明其核心含铁量很高。这一点可能与太阳系内的其他行星不同，造成这一现象的原因还有待信使号的进一步探索。
信使号发回的一组水星表面照片让不少天文学家大吃一惊：水星上存在一种特殊的地形，此前从未在太阳系行星照片上出现过：一处约800米高的高地周围有上百条向外辐射的裂纹，从空中看去如同一只张牙舞爪的百足蜘蛛。研究人员遂将这种地形命名为“蜘蛛”地形。研究人员认为，这是水星不断收缩、老化的标志。水星萎缩的速度大大快于人们的预期。水星是太阳系距离太阳最近、体积最小的行星，直径约4828千米，科学家指它自形成以来，直径已缩短了约4.8千米。信使号传送回来的照片显示，水星表面上出现许多悬崖和断层。科学家估计，铁矿占水星体积的60％，由于固体铁的密度较液态铁为高，当水星的矿物冷却时，它就会向内收缩，令地壳向内皱起来，以致表面出现断层。
科学家假设水星含铁高的核心冷却会导致出现收缩，但来自信使号的图像表明，悬崖断层表明水星地壳出现了严重的缩水。有些弹坑被悬崖拦成了两截。信使号发现的这类断层比水手10号发现的多，这表明水星收缩的程度至少比科学家先前期望的严重1／3。按理说，当炽热的稠密核心冷却和凝固时，行星核心会出现收缩，形成一个更加坚固的核心。虽然水星直径大约只减小了1／1000，但这也是很大的收缩。信使号2011年进入水星轨道，将更近地察看这些悬崖，看它们收缩程度到底如何，是持续渐进性还是突发性的收缩。要发生这类收缩，水星得有一个溶化的流体核心，且随着时间进行冷却和收缩。30年来，科学家一直想知道水星是否具有流动的核心。2007年，科学家从信使号获得的雷达信号表明水星旋转速度有稍微的变化，这意味着水星核心部分是液体的。而今信使号获得的悬崖图像和磁场图表明水星具有类似地球的结构。
飞越水星时信使号还调查了其磁场和磁气圈，结果表明，像地球一样，水星也有较大的两极磁场。然而水星磁场没有地球磁场强大。水星磁场是地球磁场的小版本。由于磁场不强，因此水星离太阳较近。太阳风推动水星面向太阳一边的磁气圈更加靠近水星表面，而背离太阳一边的磁气圈则被大大地拉长了。事实上，太阳风有时会非常接近水星表面，甚至会时不时撞击水星表面。当太阳风撞击水星表面将粒子弹射到水星磁气圈时，信使号就能探测到穿越水星磁气圈的这种离子化原子。事实上。它发现水星周围有硅、纳、硫和水离子。太阳风的这种撞击还改变水星表面的化学特性。此过程叫“太空风化”。这种水星表面的风化变化可帮助科学家确定哪些是新的，哪些是古老的。
信使号上的其他仪器发现水星的磁场和太阳风间存在强烈的相互作用，这种情况引起的超动力能交换，大约相当于地球上的100座中型发电站输出的能量。信使号项目的科学家说：“这绝对是一个让你大吃一惊的观察结果。我们没料到它们之间的相互作用会如此强烈。”
信使号绕水星飞行的轨道是个大椭圆轨道，即距离水星表面的最近距离为200千米，最远距离达15193千米，倾角为80°轨道最低点位于水星北纬60°的上空。北半球上空的低高度轨道使信使号可以对水星地质和巨型卡路里撞击盆地(水星上最大的已知表面特征)的成分进行详细的研究。为了进入预定的水星轨道，它要消耗较多推进剂，用推进器把飞行速度降低到1.6千米／秒。
到达初始轨道后，太阳引力及其光压等摄动力会缓慢地改变探测器的轨道。尽管这些摄动力对信使号12小时的轨道周期影响很小，但仍能增大探测器的近水星点高度、轨道倾角和信使号最低点下方表面投影点的纬度。如不加以纠正，不利于某些科学任务的完成。
因此，为了使其轨道的近水星点高度保持在500千米以下，在每个水星年(88天)中，信使号都要进行2次轨道维持：第1次是通过在距水星最近处使探测器加速来把轨道周期增加到12小时15分钟。飞行2 5圈后在距水星最远处进行第2次机动，使探测器减速，以恰好使轨道周期调整回12小时，并使最低高度变回200千米。这些机动只能在水星挨近当初探测器进人水星轨道时它在其运行轨道上所处的位置之时进行，而这样的时机一年中只有几天。
信使号结束对水星的探测任务后，最终将与水星表面相撞而殒灭。
欧日也要探水星
2008年1月18日，欧洲空间局与阿斯特留姆公司签订了价值10亿美元“贝皮·科伦布”(以20世纪意大利天文学家朱塞佩‘科伦布的名字命名，其绰号叫“贝皮”，曾完成很多有关水星的先驱性研究)水星探测器制造合同，计划于2013年8月从法属圭亚那库鲁发射场用俄罗斯联盟／弗雷盖特2.1b火箭发射，飞行6年(约70亿千米)后于2019年进入绕水星轨道，展开为期一年的水星探测活动，研究水星表面特征、内部结构和磁场状态等，任务总耗资高达6.65亿欧元，包括发射和2020年前的运行费用。
“贝皮科伦布”探测器是继美国信使号探测器之后的第2个水星探测器。欧洲空间局称，它将是迄今为止欧洲最复杂的科学任务之一，将是欧空局首次尝试向太空中“非常热”的区域发射探测器，这次探测也将成为对水星展开的最全面细致的探测之一，揭示这颗行星的奥秘：它的构成和太阳对它的影响等。
早在2000年9月中旬，欧洲空间局下属的空间科学顾问委员会就在法国巴黎召开会议，对今后10多年该局的行星探索和空间科学任务方案提出了建议，包括发射水星轨道器和着陆器及参与哈勃空间望远镜后续计划等。
“贝皮科伦布”探测器将对水星进行全面的综合研究，包括拍摄水星的全球图 像和在其极区不见阳光的陨石坑内寻找冰。它将回答的主要问题包括：水星的密度为什么高得出奇?它的磁场源于何处?从水手10号拍到的图像看，水星曾遭受到猛烈撞击。那么这种撞击对其有何影响?水星的地质活动活跃吗?离太阳很近对其表面、其稀薄的大气层和其周围很小的“磁泡”(即磁层)有何影响?
它将完成五大任务：①使用其携带的高科技设备完成对水星最全面、清晰度最高的覆盖；②拍摄首批热成像照片，确定水星表面成分，生成整体温度图；◎提供水星表面特征的第一幅整体三维图；④对水星引力环境进行有史以来最全面的数字测量，其结果将有助于验证爱因斯坦的多条理论(如经典的牛顿力学理论无法充分描述水星轨道在太阳引力下的运行方式)；⑤首次进行双点研究，两个轨道器同时在两个地区对水星环境展开研究。
“贝皮·科伦布”由欧洲“水星行星轨道器”(MPO，主探测器)、日本“水星磁层轨道器”(MMO，次探测器)和一个运输模块组成，其最大高度约5米，质量约3吨，其中一半重量为推进剂。
此项目由欧洲空间局牵头。欧洲空间局提供的“水星行星轨道器”携带11台仪器，用于研究水星表面和内部成分；日本宇宙航空研究开发机构提供的“水星磁层轨道器”携带5台仪器，用于研究水星周围的磁层。它们最终完成对水星迄今为止最广泛和最详尽的研究
欧洲空间局负责研制的“水星转移模块”(MTM)将提供飞往水星所需的电推进和化学推进。这3个模块在发射和巡航阶段将组装在一起，构成一个探测器组合体。
抵近水星时，“水星转移模块”将分离出去，余下的2个轨道器的组合体将利用常规火箭发动机和所谓的“弱稳定性边界捕获技术”进入围绕水星的极轨道。到达“水星磁层轨道器”的轨道时，“水星行星轨道器”将实施分离，并采用化学推进手段下降到其工作轨道所在的高度。轨道观测将持续至少一个地球年。
另外，“贝皮科伦布”上的表面单元将在水星一极的极区附近温度较为温和的地方着陆，所带仪器包括相机、地震仪、化学元素探测器及用于评定水星“土壤”的温度、热容量、密度和硬度的一个组件。它将在那里至少工作一周以上。而2个轨道器的工作寿命大约为12个月。
由于太阳引力的作用，飞往水星并把探测器放人绕水星运行的稳定轨道是很难的。“贝皮·科伦布”将以一种新颖的方式飞往那里。在巡航飞行阶段，该探测器将在利用太阳能电推进装置提供的推力的同时，巧妙地利用月球、地球、金星和水星本身的引力。低推力空间推进与引力借力的这种新颖组合已得到欧洲空间局斯玛特-1月球探测卫星的验证。
水星表面的温度可高达470摄氏度，它不仅会反射太阳辐射，还会放出热红外辐射。由于“贝皮-科伦布”距离水星轨道更近，与太阳更亲近，工程师将面临一系列重大技术挑战。其中，最大的技术挑战是高温环境，它将受到太阳的直接炙烤，每平米会承受1.4万瓦热量的侵袭，在这种条件下，探测器的部分表面将升至350摄氏度左右。为此，“贝皮·科伦布”上有新设计的多层隔热毡，其最外层可能由陶瓷纤维制成，以对探测器进行隔热。另外，探测器上还配备了高效率散热器，散热器的设计使其对水星表面的热红外辐射不太敏感，以便让科学仪器和电子设备能在正常温度下工作。
但是，“贝皮·科伦布”上的一些零件仍无处可藏。比如，太阳能电池板的温度必须保持在250摄氏度以下，因为这是太阳能电池板及其电子设备所能承受的最大热量限度。所以，必须引入创新手段，让太阳能电池板由60％的镜片和40％的特殊电池组成，温度超过250摄氏度时也能供电，其中镜片用于反射热量。另外，还将倾斜太阳能电池板，使太阳光不能对它进行垂直照射。
当然，不管是欧洲的“水星行星轨道器”，还是日本的“水星磁层轨道器”，它们要成功对水星进行探测研究都不会是一朝一夕的事。因为这两个探测器抵达水星起码也是2018年至2020年之间的事了。